Question

5．豚鼠毛色的黃色基因R與白色基因r是位于9號常染色體上的一對等位基因，已知無正常9號染色體的精子不能參與受精作用．現(xiàn)有基因型為Rr的異常黃色雌豚鼠甲（含有異常9號染色體的豚鼠為異常豚鼠），其細胞中9號染色體及基因組成如圖1所示．

（1）用甲豚鼠與正常的白色豚鼠作親本雜交，其F1隨機交配所得的F2中表現(xiàn)型及比例為黃色：白色=1：1．其中異常白色豚鼠所占比例為$\frac{1}{6}$．
（2）如果以圖2所示染色體的雄豚鼠與正常的白雌豚鼠雜交，產生的F₁中發(fā)現(xiàn)了一只黃色豚鼠，經檢測染色體組成無異常，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是父（填“父”或“母”）本形成配子的過程中發(fā)生了或者是母（填“父”或“母”）本形成配子的過程中發(fā)生了基因突變或顯性基因突變．
（3）如果以圖2所示染色體的雄豚鼠與正常的白色雌豚鼠雜交，產生的F₁中發(fā)現(xiàn)了一只黃色豚鼠，經檢測，其9號染色體及基因組成如圖3所示，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是父本（或雄豚鼠）形成配子的過程中9號同源染色體沒有分離．
（4）豚鼠的粗毛與細毛分別由位于4號染色體上的A與a控制，用染色體及基因組成如圖4所示的雌雄豚鼠雜交，子代中黃色粗毛豚鼠所占比例為$\frac{3}{4}$．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：9號染色體中的一條染色體缺失了某一片段，屬于染色體結構變異中的缺失．以Rr為父本，正常的白色豚鼠rr為母本雜交產生的F₁中，發(fā)現(xiàn)了一株黃色豚鼠，其染色體及基因組成如圖3．由于無正常9號染色體的精子不能參與受精作用，即含有R的精子不能參與受精作用，所以黃色豚鼠Rrr中有一個r來自母本，還有R和r都來自父本，由此可見，該黃色豚鼠出現(xiàn)的原因是由于父本減數(shù)分裂過程中9號同源染色體未分離．

解答 解：（1）用甲豚鼠與正常的白色豚鼠作親本雜交，F(xiàn)₁中基因型及比例為Rr：rr=1：1，其中雌性個體能產生兩種配子，即$\frac{1}{4}$R、$\frac{3}{4}$r，由于F₁無正常9號染色體的精子不能參與受精作用，因此雄性個體能產生兩種配子，即$\frac{1}{3}$R、$\frac{2}{3}$r．隨機交配后，子代中黃色（RR+Rr）：白色（rr）=（$\frac{1}{4}$×$\frac{1}{3}$+$\frac{1}{4}$×$\frac{2}{3}$+$\frac{3}{4}$×$\frac{1}{3}$）：（$\frac{3}{4}$×$\frac{2}{3}$）=1：1．異常白色豚鼠所占比例為$\frac{1}{4}$×$\frac{2}{3}$=$\frac{1}{6}$．
（2）圖2所示含R的染色體出現(xiàn)異常，產生的精子不能參與受精作用．如果以圖2所示染色體的雄豚鼠與正常的白雌豚鼠雜交，產生的F₁中發(fā)現(xiàn)了一只黃色豚鼠，說明有正常的含R染色體的配子．由于經檢測染色體組成無異常，所以出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是父本形成配子的過程中發(fā)生了交叉互換或者是母本形成配子的過程中發(fā)生了基因突變．
（3）如果以圖2所示染色體的雄豚鼠與正常的白色雌豚鼠雜交，產生的F₁中發(fā)現(xiàn)了一只黃色豚鼠，經檢測，其9號染色體及基因組成如圖3所示，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是雄豚鼠形成配子的過程中9號同源染色體沒有分離．
（4）豚鼠的粗毛與細毛分別由位于4號染色體上的A與a控制，用染色體及基因組成如圖4所示的雌雄豚鼠雜交，Aa×Aa→$\frac{3}{4}$（AA、Aa），所以粗毛豚鼠所占比例為$\frac{3}{4}$．由于含r的9號染色體異常，其精子不能參與受精作用，而正常9號染色體的精子都含R基因，所以子代中黃色粗毛豚鼠所占比例為$\frac{3}{4}$．
故答案為：
（1）黃色：白色=1：1    $\frac{1}{6}$
（2）父   交叉互換    母    基因突變或顯性基因突變
（3）父本（或雄豚鼠）形成配子的過程中9號同源染色體沒有分離
（4）$\frac{3}{4}$

點評 本題結合題圖，考查基因自由組合定律及應用、染色體變異等相關知識，重點考查基因自由組合定律及應用．